نظام تصوير عالي الوضوح قابل للتعديل للدراسات السلوكية للبالغين Drosophila
Summary
يصف هذا البروتوكول كيفية جعل غرفة مراقبة سلوك Drosophila بالغة بسيطة ، وكيفية التقاط صور / مقاطع فيديو عالية الوضوح للمورفولوجيا أو سلوك أنواع مختلفة من ذباب الفاكهة في غرفة المراقبة من خلال طرق بسيطة نسبيا وبأسعار معقولة.
Abstract
Drosophila melanogaster هو نموذج قوي جدا في البحوث البيولوجية ، ولكن نموذجا سيئا للتصوير الفوتوغرافي أو التصوير بالفيديو. تصف هذه الورقة طريقة بسيطة ولكنها فعالة لمراقبة وتوثيق سلوك الذباب أو مورفولوجيا. تم وضع الذباب في غرفة مراقبة شفافة c.a. Ø15 × 5 مم (لا يوجد طعام بالداخل) أو Ø15 × 12 مم (مع قطعة طعام عالية 8 مم في الداخل). بعد تغطية مع الأشعة فوق البنفسجية (UV)/ مرشح واضح مع انتقال الضوء العالي، وضعت الغرفة تحت المجهر ستيريو التكبير 5-50x، وتم وضع الصمام الثنائي الصغير الباعث للضوء (LED) أضواء الفيديو على جانبي المجهر لإلقاء الضوء على الغرفة للحصول على ضوء موحد، لينة، مشرق، وخالية من الظل تقريبا. ثم تم توصيل كاميرا رقمية مدمجة مع التكبير البصري 3-5x ، والتي يمكن أن تسجل 1080 P عالية الوضوح أو أعلى دقة الفيديو (بمعدل إطار ≥30 إطارا في الثانية) ، إلى العدسة من المجهر من خلال قوس ، والتقطت الصور الفوتوغرافية أو أشرطة الفيديو من خلال العدسة. من خلال ضبط مقبض التكبير /التصغير لمجهر ستيريو التكبير ، كان من السهل جدا تتبع الذباب وأخذ صور بانورامية أو مفصلة عن قرب حسب الحاجة ، في حين سجلت الكاميرا كل شيء تحت المجهر. لأن الذباب يمكن أن يبقى في أي موقع في الغرفة، يمكن ملاحظتها وتسجيلها من جميع الاتجاهات. الصور أو مقاطع الفيديو التي تم التقاطها هي من نوعية جيدة للصور. ويمكن استخدام هذه الطريقة للبحث العلمي والتدريس.
Introduction
Drosophila الميلانوغاستر هو نموذج بارز في البحوث البيولوجية; ومع ذلك ، فهو نموذج سيء للتصوير الفوتوغرافي أو تصوير الفيديو ، لأنه صغير جدا بالنسبة للكاميرا أو كاميرا الفيديو وكبير جدا بالنسبة للمجهر المركب1. على الرغم من البحوث الممتازة الموصوفة في الأدبيات ، إلا أن معظم الدراسات لم تقدم سوى صور غير واضحة وغير واضحة ، بدلا من صور واضحة وحادة بتفاصيل واضحة توضح سلوك الذبابة الموصوف. وعلاوة على ذلك ، على الرغم من أن السلوكيات ذبابة درست على نطاق واسع (على سبيل المثال ، المغازلة والقتال) ، ومعظم هذه الأوراق قد استخدمت الرسوم التوضيحية لشرح أبحاثهم للقراء.
تصف هذه الورقة نهجا بسيطا واقتصاديا. باستخدام هذه الطريقة ، لا يمكن ملاحظة السلوكيات المختلفة ل Drosophila فحسب ، ولكن أيضا يمكن تسجيل جميع التفاصيل التي يمكن ملاحظتها تحت مجهر التكبير ستيريو بوضوح ووضوح. وبطبيعة الحال، يمكن أيضا استخدام هذه الطريقة لتسجيل مورفولوجيا الذباب، كما هو الحال عندما تدخل حالة النوم أو شبه النوم، ونموذج ثابت يسمح للمستخدم لالتقاط صورة أو كومة من الصور مع طائرات محورية مختلفة للحصول على عمق موسع للصورة الميدانية. ويمكن تحقيق هذه الأساليب دون التكنولوجيا المعقدة والمعدات باهظة الثمن أو حتى مهارات يدوية رائعة.
يعرض مكون الفيديو في هذه المقالة مقاطع فيديو للعديد من السلوكيات النموذجية للذباب. والغرض من عرض هذه الفيديوهات ذو شقين: الأول هو إعلام الجمهور بما يمكن التقاطه وتقديم جودة الصورة التي تم الحصول عليها باستخدام هذه الطريقة؛ ويتمثل أحدها في إعلام الجمهور بما يمكن التقاطه وعرض جودة الصورة التي تم الحصول عليها باستخدام هذه الطريقة؛ ويتمثل الهدف من ذلك في الحصول على معلومات عن كيفية عرض هذه الفيديوهات. والآخر هو السماح للطلاب الجدد المهتمين في Drosophila ، ولكن حتى الآن لم تسنح لهم الفرصة لمراقبة سلوك الذباب فهم سلوك الذباب (مثل المغازلة ، والقتال) من خلال أشرطة الفيديو هذه واضحة بدلا من الرسوم التوضيحية أو الصور غير واضحة.
فيديو تكميلي: Fruit Fly Behavior: الرجاء الضغط هنا لتحميل هذا الملف.
Protocol
Representative Results
Discussion
الضوء هو في صميم التصوير الفوتوغرافي والفيديو وهو العامل الحاسم للحصول على صور عالية الجودة16. هنا، تم استخدام مصباحي فيديو LED مع سطوع قابل للتعديل ودرجة حرارة اللون كمضاءين، وتم اختيار مادة شفافة لصنع FBOC. وفرت لوحات LED الخفيفة على كلا الجانبين ما يكفي من السطوع ، وخففت المواد ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نشكر البروفيسور لي شيانغ دونغ والمصور السيد تشنغ جينغ على المناقشات والاقتراحات المفيدة. وقد دعم هذا العمل المشروع الاستكشافي (20200101) التابع لمركز عرض التعليم التجريبي لعلوم الحياة التابع للجامعة الزراعية الصينية.
Materials
| compact camera, Nikon P310 | Nikon | 3-5x optical zoom, cam record 1080 P HD video | |
| ethylamine foam | 60 mm x 60 mm x 15 mm | ||
| Food Blue No 1 | CAS 3844-45-9 | ||
| mini LED lights and transformer | GODOX | LED-P120 | have 5000-5600 K color temperature |
| small container (e.g. bottle cap) | about Ø 15 mm x 20 mm | ||
| UV / Clear filter | high-quality UV/Clear filter with high transmittance, 30-40 mm | ||
| zoom stereo microscope | 5-50x zoom |
References
- Chyb, S., Gompel, N. . Atlas of Drosophila morphology: Wild-type and classical mutants. , (2013).
- Yang, D. Carnivory in the larvae of Drosophila melanogaster and other Drosophila species. Scientific Reports. 8, 15484 (2018).
- Piper, M. D., et al. A holidic medium for Drosophila melanogaster. Nature Methods. 11, 100-105 (2014).
- Shiraiwa, T., Carlson, J. R. Proboscis extension response (PER) assay in Drosophila. Journal of visualized experiments : JoVE. (3), e193 (2007).
- Yang, C. -. H., Belawat, P., Hafen, E., Jan, L. Y., Jan, Y. -. N. Drosophila egg-laying site selection as a system to study simple decision-making processes. Science. 319 (5870), 1679-1683 (2008).
- Yang, D. Simple homemade tools to handle fruit flies-Drosophila melanogaster. Journal Of Visualized Experiments: JoVE. (149), e59613 (2019).
- Nichols, C. D., Becnel, J., Pandey, U. B. Methods to assay Drosophila behavior. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (61), e3795 (2012).
- Barron, A. B. Anesthetizing Drosophila for behavioural studies. Journal of Insect Physiology. 46 (4), 439-442 (2000).
- . My not quite complete protective filter article Available from: https://www.lensrentals.com/blog/2017/06/the-comprehensive-ranking-of-the-major-uv-filters-on-the-market (2017)
- . UV and clear lens protection filters review Available from: https://www.the-digital-picture.com/Reviews/UV-and-Clear-Lens-Protection-Filters.aspx (2013)
- Shaw, P. J., Cirelli, C., Greenspan, R. J., Tononi, G. Correlates of sleep and waking in Drosophila melanogaster. Science. 287 (5459), 1834-1837 (2000).
- Barradale, F., Sinha, K., Lebestky, T. Quantification of Drosophila grooming behavior. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (125), e55231 (2017).
- Szebenyi, A. L. Cleaning behaviour in Drosophila melanogaster. Animal Behaviour. 17 (4), 641-651 (1969).
- . Plexiglas : optical and transmission characteristics Available from: https://www.plexiglas.com/export/sites/plexiglas/.content/medias/downloads/sheet-docs/plexiglas-optical-and-transmission-characteristics.pdf (2000)
- . Calculation of the light reflection and transmission Available from: https://www.glassproperties.com/reflection/ (2007)
- Hunter, F., Biver, S., Fuqua, P. . Light science & magic: an introduction to photographic Lighting. , (2015).
- Hendricks, J. C., et al. Rest in Drosophila is a sleep-like state. Neuron. 25 (1), 129-138 (2000).
- Rieger, D., et al. The fruit fly Drosophila melangaster favors dim light and times its activity peaks to early dawn and late dusk. Journal of Biological Rhythms. 22 (5), 387-399 (2007).
